曹 鋼, 梁 宇

(1. 贛南師范大學(xué) 文學(xué)院,江西 贛州 341000;2. 北京語言大學(xué) 國際中文教育研究院,北京 100083)

一、引 言

在教育4.0的背景下,教育規(guī)?；采w和學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)二者之間的矛盾不斷凸顯,以人工智能為代表的新一代數(shù)字技術(shù)為化解這一對(duì)矛盾提供了新的方案。(1)楊現(xiàn)民,張瑤.教育規(guī)?；c個(gè)性化矛盾何以破解?——數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)規(guī)?；虿氖┙痰倪壿嬁蚣芘c實(shí)踐路徑[J].中國遠(yuǎn)程教育,2022,(8).作為一種關(guān)鍵的認(rèn)知智能技術(shù),知識(shí)圖譜(Knowledge Graph)是一種結(jié)構(gòu)化的語義知識(shí)庫,以符號(hào)形式描述物理世界中的概念及其相互關(guān)系。(2)趙軍,劉康,何世柱,等.知識(shí)圖譜:算法與實(shí)踐[M].北京:高等教育出版社,2022.知識(shí)圖譜與教育的結(jié)合產(chǎn)生了一種新型教學(xué)資源——教育知識(shí)圖譜(Educational Knowledge Graph)。教育知識(shí)圖譜是利用知識(shí)圖譜的方法來描述教育領(lǐng)域知識(shí)及知識(shí)間關(guān)聯(lián)關(guān)系的集合。(3)鐘卓,唐燁偉,鐘紹春,等.人工智能支持下教育知識(shí)圖譜模型構(gòu)建研究[J].電化教育研究,2020,(4).基于教育知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)軟件平臺(tái)既能面向大規(guī)模的學(xué)習(xí)者,又能為其規(guī)劃個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑、推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)資源,因而對(duì)促進(jìn)規(guī)?；囊虿氖┙唐鹬匾饔?。

當(dāng)前,國際中文教育教學(xué)資源建設(shè)也呈現(xiàn)出新的趨勢:資源建設(shè)機(jī)制初步建立,資源庫規(guī)模不斷擴(kuò)大,呈現(xiàn)立體化、結(jié)構(gòu)化和系列化的特點(diǎn),(4)馬箭飛,梁宇,吳應(yīng)輝,等.國際中文教育教學(xué)資源建設(shè)70年:成就與展望[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2021,(6).其中數(shù)字教學(xué)資源形態(tài)豐富,數(shù)量可觀,(5)梁宇,李諾恩.中文數(shù)字學(xué)習(xí)資源使用意愿及其影響因素研究——基于TAM擴(kuò)展模型[J].語言文字應(yīng)用,2023,(2).為國際中文教育的內(nèi)涵式發(fā)展注入了新的活力。(6)梁宇,劉晶晶,李諾恩,等.內(nèi)涵式發(fā)展之“內(nèi)涵”:國際中文教育教學(xué)資源建設(shè)的維度[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2023,(1).在推進(jìn)國際中文教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下,教育知識(shí)圖譜在國際中文教育中的應(yīng)用正逐步展開,促進(jìn)了大規(guī)模、個(gè)性化的中文學(xué)習(xí)。然而,學(xué)界尚未對(duì)國際中文教育知識(shí)圖譜進(jìn)行系統(tǒng)梳理和論述。因此,本文重點(diǎn)分析、考察國際中文教育知識(shí)圖譜的典型類型、構(gòu)建技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀,以期促進(jìn)知識(shí)圖譜技術(shù)與國際中文教育的深度融合,并為國際中文數(shù)字教學(xué)資源的建設(shè)提供參考借鑒。

二、教育知識(shí)圖譜

知識(shí)圖譜通常采用“實(shí)體—關(guān)系—實(shí)體”或者“實(shí)體—屬性—屬性值”的三元組為基本組成單位,構(gòu)成網(wǎng)狀的知識(shí)結(jié)構(gòu)。知識(shí)圖譜可以有效提升搜索引擎、信息抽取、智能問答、智能機(jī)器人等應(yīng)用的效果與質(zhì)量。(7)馮志偉.自然語言處理的重要資源:“知識(shí)圖譜”[J].外語學(xué)刊,2021,(5).近年來,Google、Microsoft、百度等許多國內(nèi)外企業(yè),清華大學(xué)、中國科學(xué)院等一批科研院所都相繼創(chuàng)建了不同規(guī)模的知識(shí)圖譜項(xiàng)目,足見知識(shí)圖譜技術(shù)具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

目前,學(xué)界關(guān)于教育知識(shí)圖譜的研究包括如下幾類:一是教育知識(shí)圖譜的理論模型構(gòu)建,如教育領(lǐng)域知識(shí)圖譜的標(biāo)準(zhǔn)詞匯參考模型。(8)袁滿,曹陽,陳萍.教育知識(shí)圖譜構(gòu)建中的標(biāo)準(zhǔn)詞匯參考模型研究[J].電化教育研究,2020,(3).二是教育知識(shí)圖譜的構(gòu)建方法研究,如:按照知識(shí)元抽取、前驅(qū)后繼關(guān)系挖掘、認(rèn)知狀態(tài)診斷、學(xué)習(xí)路徑生成四個(gè)步驟來完成知識(shí)圖譜的智能化構(gòu)建;(9)李振,周東岱.教育知識(shí)圖譜的概念模型與構(gòu)建方法研究[J].電化教育研究,2019,(8).或通過采集教育數(shù)據(jù),邀請(qǐng)專家參與領(lǐng)域本體構(gòu)建,并根據(jù)本體框架進(jìn)行知識(shí)抽取,再進(jìn)行知識(shí)融合,最后對(duì)圖譜進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)和優(yōu)化迭代。(10)朱佳,黃昌勤.智慧教育技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2022:44～47.三是教育知識(shí)圖譜的應(yīng)用研究,如:基于教育知識(shí)圖譜來完成學(xué)習(xí)資源的自適應(yīng)推薦;(11)孫飛鵬,于淼,湯京淑.基于知識(shí)圖譜的漢語詞匯學(xué)習(xí)資源推薦研究——以HSK三級(jí)詞匯為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2021,(1).使用知識(shí)圖譜作為數(shù)據(jù)模型之一,精準(zhǔn)定位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài);(12)萬海鵬,王琦,余勝泉.基于學(xué)習(xí)認(rèn)知圖譜的適應(yīng)性學(xué)習(xí)框架構(gòu)建與應(yīng)用[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育,2022,(4).將教育知識(shí)圖譜中的認(rèn)知地圖應(yīng)用于“智慧學(xué)伴”機(jī)器人的開發(fā)。(13)盧宇,薛天琪,陳鵬鶴,等.智能教育機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)——以“智慧學(xué)伴”機(jī)器人為例[J].開放教育研究,2020,(2).從以上三類研究中,我們可以看到,教育知識(shí)圖譜作為開展個(gè)性化教育的重要載體,正逐漸從理論模型構(gòu)建走向多樣化場景的教學(xué)實(shí)踐。

教育知識(shí)圖譜的應(yīng)用價(jià)值可以歸納為三個(gè)方面:學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)化表示、教師精準(zhǔn)化教學(xué)、學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。

1. 學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)化表示

教育知識(shí)圖譜通過圖的形式來表征學(xué)科知識(shí),用節(jié)點(diǎn)表示學(xué)科知識(shí)的概念,邊表示概念之間的關(guān)系,從而完成學(xué)科知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化、層次化、結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)與表征,幫助學(xué)習(xí)者更好地理解與吸收,提高學(xué)習(xí)效率。教育知識(shí)圖譜是領(lǐng)域知識(shí)及其關(guān)聯(lián)所形成的知識(shí)體系,可以促成智能化的知識(shí)抽取、知識(shí)融合,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的語義搜索、智能問答等功能,有效解決ChatGPT等生成式智能技術(shù)潛在的知識(shí)真?zhèn)坞y辨、認(rèn)知發(fā)展窄化的問題。(14)徐娟,馬瑞祾.ChatGPT浪潮下國際中文教育的技術(shù)變革[J].國際漢語教學(xué)研究,2023,(2).

2. 教師精準(zhǔn)化教授

教育知識(shí)圖譜可以幫助教師動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略,完成日常的備課、作業(yè)布置和檢查、考試測評(píng)、個(gè)性化答疑輔導(dǎo)等任務(wù)。例如,知識(shí)圖譜將學(xué)科知識(shí)、教材、圖片、視頻、試題等建立關(guān)聯(lián)后,可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度,精準(zhǔn)分析學(xué)情,規(guī)劃后續(xù)課程內(nèi)容,設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)方案,實(shí)現(xiàn)智能化備課,有效提升教研效率。

3. 學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)

通過建立學(xué)習(xí)者“學(xué)前—學(xué)中—學(xué)后”三個(gè)階段的能力素質(zhì)圖譜,可以反映學(xué)生個(gè)體的認(rèn)知能力的動(dòng)態(tài)變化,分析并預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)進(jìn)度,幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系、把握知識(shí)結(jié)構(gòu)、理解知識(shí)概念、查閱知識(shí)要點(diǎn)、規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑、推送學(xué)習(xí)資源、培養(yǎng)個(gè)人能力,最終實(shí)現(xiàn)個(gè)性化發(fā)展。

三、國際中文教育知識(shí)圖譜的類型

國際中文教育知識(shí)圖譜是指對(duì)國際中文教育領(lǐng)域的學(xué)科知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)與政策、教學(xué)資源、學(xué)生個(gè)體及其間關(guān)系進(jìn)行結(jié)構(gòu)化建模和可視化表征的一種知識(shí)圖譜?；ヂ?lián)網(wǎng)、VR/AR等數(shù)字技術(shù)為國際中文教育提供了“骨骼”,各種多媒體課件、慕課等教學(xué)資源內(nèi)容充實(shí)了國際中文教育的“肌肉”,以知識(shí)圖譜為代表的智能技術(shù)則為國際中文教育提供了“神經(jīng)系統(tǒng)”,可以支持自適應(yīng)決策和個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃,解決信息過載的問題,從而紓解國際中文教育長期存在的規(guī)模化教育與個(gè)性化培養(yǎng)的矛盾,實(shí)現(xiàn)規(guī)?；囊虿氖┙獭?/p>

本文將國際中文教育知識(shí)圖譜分為四類:學(xué)科知識(shí)圖譜、標(biāo)準(zhǔn)與政策圖譜、教學(xué)資源圖譜、學(xué)習(xí)者圖譜,模型見圖1。四類圖譜系統(tǒng)集成、相互協(xié)作、彼此融通,共同促進(jìn)個(gè)性化中文教學(xué)的發(fā)生。學(xué)科知識(shí)圖譜是國際中文教育知識(shí)圖譜的“底基”,可為教學(xué)資源圖譜提供知識(shí)組織的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)。教學(xué)資源圖譜是連接學(xué)科知識(shí)圖譜和學(xué)習(xí)者圖譜的關(guān)鍵紐帶,可為學(xué)科知識(shí)圖譜的知識(shí)信息提供傳播載體,并作為與學(xué)習(xí)者交互的直接對(duì)象,是向?qū)W習(xí)者提供知識(shí)服務(wù)的“窗口”。標(biāo)準(zhǔn)與政策圖譜則是指導(dǎo)、調(diào)控學(xué)科知識(shí)圖譜、教學(xué)資源圖譜、學(xué)習(xí)者圖譜及其間交互環(huán)節(jié)的“指揮棒”,同時(shí)起到評(píng)估檢驗(yàn)其他圖譜效果的作用。前三類圖譜能夠確保國際中文教育知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化、層次化、結(jié)構(gòu)化,是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；虒W(xué)的重要前提。學(xué)習(xí)者圖譜利用學(xué)習(xí)者的個(gè)體特征數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)過程相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖譜建模,可以對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行針對(duì)性規(guī)劃、推薦和指導(dǎo),是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化因材施教的關(guān)鍵。

圖1 國際中文教育知識(shí)圖譜的系統(tǒng)模型圖

(一)學(xué)科知識(shí)圖譜

國際中文教育學(xué)科知識(shí)圖譜的設(shè)計(jì)需遵循中文作為第二語言的教學(xué)和習(xí)得規(guī)律,對(duì)不同的語言知識(shí)、語言技能、國情文化進(jìn)行系統(tǒng)性、細(xì)粒度整合。據(jù)此,國際中文教育學(xué)科知識(shí)圖譜可以細(xì)分為語言要素知識(shí)圖譜、語言技能知識(shí)圖譜、國情文化知識(shí)圖譜三個(gè)類別。

1. 語言要素知識(shí)圖譜

(1)語音

根據(jù)漢語語音的特點(diǎn),從音素、音位、音節(jié)等不同層級(jí)的語音單位及聲母、韻母、聲調(diào)出發(fā),構(gòu)建面向國際中文教育用的漢語語音知識(shí)圖譜?；谠撝R(shí)圖譜,能夠科學(xué)合理地進(jìn)行語音學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃、語音知識(shí)推理,并可以有針對(duì)性地為學(xué)習(xí)者提供示范語音音頻、發(fā)音部位圖、發(fā)音動(dòng)作演示視頻等多樣化學(xué)習(xí)資源。例如,學(xué)習(xí)者出現(xiàn)sh和x混淆的偏誤時(shí),可以從音素圖譜上,成功將偏誤歸因?yàn)槎甙l(fā)音部位存在差異:sh為舌尖后音,x為舌面前音,從而為學(xué)習(xí)者提供與之關(guān)聯(lián)的發(fā)音方法的口肌演示視頻,輔助其進(jìn)行反復(fù)操練。

(2)漢字

漢字知識(shí)圖譜以漢字為節(jié)點(diǎn),以同部件(如“江”“河”“湖”)、同筆畫數(shù)(如“句”和“它”)、同源(如“古”和“故”)、同結(jié)構(gòu)(如“問”和“鳳”)、同六書類型(象形、形聲等)等關(guān)系作為連接條件。依據(jù)字形關(guān)系,漢字知識(shí)圖譜可以為學(xué)習(xí)者推薦形近字辨析等練習(xí)資源,符合“以部件為中心”的合體字教學(xué)原則。根據(jù)字音關(guān)系,圖譜可以為學(xué)習(xí)者推薦同音字、多音字辨析等練習(xí)資源。此外,中文的漢字基本與語素相對(duì)應(yīng),通過在漢字知識(shí)圖譜與漢語詞匯知識(shí)圖譜建立映射,還可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)詞理據(jù)檢索,有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者語素意識(shí),發(fā)展基于規(guī)則的詞匯能力。

(3)詞匯

實(shí)現(xiàn)漢語詞匯知識(shí)圖譜化,關(guān)鍵在有效利用詞匯之間多種多樣的關(guān)系類型,如結(jié)構(gòu)維度的同素關(guān)系(如“出租車”“汽車”等)、同構(gòu)關(guān)系(復(fù)合、派生等),語義維度的同義關(guān)系、反義關(guān)系、互存關(guān)系、類屬關(guān)系、順序關(guān)系、整體-部分關(guān)系、主題關(guān)系等,功能維度的搭配關(guān)系、共現(xiàn)關(guān)系、互釋關(guān)系等。借助漢語詞匯知識(shí)圖譜的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)特征,通過詞頻、等級(jí)、語義距離、共現(xiàn)頻率、搭配緊密度等量化指標(biāo)綜合確定漢語詞匯學(xué)習(xí)的先后次序,可以讓詞匯教學(xué)更加有的放矢,生成個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑,并建立學(xué)習(xí)者專屬的詞匯動(dòng)態(tài)增長模型。

(4)語法

通過對(duì)漢語語法知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理,明確語法點(diǎn)之間的學(xué)習(xí)先后序關(guān)系、結(jié)構(gòu)相似關(guān)系、語義相關(guān)關(guān)系、功能相近關(guān)系等關(guān)系,構(gòu)建漢語語法知識(shí)圖譜,建立起語法知識(shí)本體和圖譜之間的映射,從而促進(jìn)語法項(xiàng)目的形式結(jié)構(gòu)、作用功能、典型語境三者的有機(jī)結(jié)合。例如,存現(xiàn)句“處所+有+數(shù)量短語+名詞”這一語法點(diǎn),與表示領(lǐng)有的“有字句”具有結(jié)構(gòu)相似關(guān)系,與“處所+動(dòng)詞+著(+數(shù)量短語)+名詞”具有先后序關(guān)系和語義相關(guān)關(guān)系。

受限于文章篇幅,僅以詞匯和語法知識(shí)為例,展示部分學(xué)科知識(shí)圖譜內(nèi)容,見圖2。

圖2 國際中文詞匯(左)與語法(右)知識(shí)圖譜示例(15)于淼.基于知識(shí)圖譜的初級(jí)漢語自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)構(gòu)建研究[D].北京語言大學(xué)博士學(xué)位論文,2019.

2. 語言技能知識(shí)圖譜

結(jié)合知識(shí)圖譜技術(shù)構(gòu)建聽、說、讀、寫、譯五項(xiàng)語言技能的知識(shí)圖譜,梳理各項(xiàng)技能之間及內(nèi)部微技能之間的關(guān)系,同時(shí)與上述語音、詞匯、語法、漢字等語言要素知識(shí)圖譜、文化知識(shí)圖譜等實(shí)現(xiàn)交互,從而提升語言交際能力訓(xùn)練的質(zhì)量與效率。例如,通過寫作技能知識(shí)圖譜,將寫作過程涉及的語言知識(shí)、文化知識(shí)、策略知識(shí)、寫作文體知識(shí)、寫作技巧知識(shí)等關(guān)聯(lián)起來,對(duì)老師教寫作和學(xué)生學(xué)寫作起到有效的輔助作用。

3. 國情文化知識(shí)圖譜

世界知識(shí)圖譜以存儲(chǔ)現(xiàn)實(shí)世界事實(shí)的知識(shí)為主,國情文化知識(shí)是世界知識(shí)的一個(gè)子集。在國情文化知識(shí)圖譜中,知識(shí)點(diǎn)之間具有上下位關(guān)系、包含關(guān)系、先后序關(guān)系、前提關(guān)系、包含關(guān)系、因果關(guān)系、主題相關(guān)關(guān)系、地理空間關(guān)系等關(guān)系。例如,可以對(duì)某一時(shí)期的歷史文化知識(shí)進(jìn)行主題聚類,構(gòu)成主題相關(guān)關(guān)系的知識(shí)圖譜(圖3)。將國情文化知識(shí)圖譜與語言要素知識(shí)圖譜關(guān)聯(lián),可以促進(jìn)文化知識(shí)的自動(dòng)識(shí)別和抽取,在一定程度上解決圖譜更新、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、知識(shí)補(bǔ)全等問題,提升圖譜的自適應(yīng)性能。

圖3 漢代歷史文化知識(shí)圖譜(16)梁毅.面向國際中文教育的歷史詞匯概念網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與生成——以漢代歷史詞匯為例[D].北京語言大學(xué)碩士學(xué)位論文,2022.

(二)標(biāo)準(zhǔn)與政策知識(shí)圖譜

《國際中文教育中文水平等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(GF 0025-2021)《國際中文教師專業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)》(T/ISCLT 001-2022)《國際中文教育用中國文化和國情教學(xué)參考框架》《新漢語水平考試大綱》《國際漢語教學(xué)通用課程大綱》以及各國的本土教學(xué)大綱等一系列指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)、政策、大綱,可以成為構(gòu)建國際中文教育標(biāo)準(zhǔn)與政策知識(shí)圖譜的知識(shí)來源。標(biāo)準(zhǔn)與政策知識(shí)圖譜可以對(duì)其他知識(shí)圖譜起到規(guī)范指導(dǎo)、調(diào)節(jié)控制、評(píng)估檢驗(yàn)的作用,能夠確保教與學(xué)的過程符合預(yù)定的目標(biāo)、規(guī)范、進(jìn)度。各國的本土教學(xué)大綱,因其充分考慮了不同國家學(xué)習(xí)者的教育需求和文化特點(diǎn),可以有效指導(dǎo)當(dāng)?shù)氐闹形慕虒W(xué)實(shí)踐,因此也可以作為學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)與政策知識(shí)圖譜的重要內(nèi)容來源。

(三)教學(xué)資源知識(shí)圖譜

知識(shí)圖譜與國際中文教育教學(xué)資源結(jié)合,構(gòu)成教學(xué)資源知識(shí)圖譜,便于組織教學(xué)資源,可以解決教學(xué)資源的檢索質(zhì)量、檢索效率的問題。將不同教學(xué)資源的名稱作為知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn),在標(biāo)注節(jié)點(diǎn)屬性時(shí)可以增加媒體格式(如文本、圖像、視頻等)、資源屬性(教材、教案、講義、練習(xí)題、試卷、課件、教學(xué)視頻、VR/AR、游戲)、教學(xué)功能(語法點(diǎn)講解、易混淆詞辨析、HSK備考等)。教學(xué)資源知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn)之間,可以依據(jù)不同的關(guān)系建立連接,比如圖像節(jié)點(diǎn)之間可以根據(jù)主題、場景等關(guān)系建立連接。教學(xué)資源知識(shí)圖譜和學(xué)科知識(shí)圖譜之間,也可以形成對(duì)應(yīng)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)與教學(xué)資源的互融互通?？梢暬馁Y源圖譜和多模態(tài)的教學(xué)資源可以為學(xué)習(xí)者提供多感官通道、具象化的認(rèn)知體驗(yàn),能夠減少學(xué)習(xí)者的外部認(rèn)知加工,增強(qiáng)心理圖式的內(nèi)部喚醒機(jī)制。

(四)學(xué)習(xí)者知識(shí)圖譜

針對(duì)知識(shí)建構(gòu)過程和學(xué)習(xí)狀態(tài)難以可視化呈現(xiàn)、個(gè)性化不足等問題,需要以優(yōu)化知識(shí)體系、培養(yǎng)語言技能為目標(biāo),構(gòu)建國際中文教育學(xué)習(xí)者知識(shí)圖譜。構(gòu)建時(shí)需要以下兩類信息:

一是學(xué)習(xí)者特征,如年齡、國籍、性格、學(xué)能、態(tài)度、動(dòng)機(jī)、認(rèn)知風(fēng)格等,這一類數(shù)據(jù)可以通過調(diào)查問卷、測驗(yàn)、智能感知設(shè)備采集等途徑獲取。

二是學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),如學(xué)習(xí)歷史情況、答題記錄、作文語料、學(xué)習(xí)過程的行為數(shù)據(jù)等,通過學(xué)習(xí)平臺(tái)記錄、學(xué)習(xí)材料收集、學(xué)習(xí)行為采集等方式獲取。

依據(jù)學(xué)習(xí)者的知識(shí)特征、能力特征、偏好特征、學(xué)習(xí)行為等不同數(shù)據(jù),可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行特征提取建模、特征選擇建模,生成相應(yīng)的模型標(biāo)簽;并采用聚類及回歸等算法,優(yōu)化模型,建立學(xué)習(xí)者之間的同年齡段、同國籍、同學(xué)能水平、同性格類型、同標(biāo)簽類型等多樣化的關(guān)聯(lián)關(guān)系,從而完成學(xué)習(xí)者知識(shí)圖譜的構(gòu)建?；趯W(xué)習(xí)者知識(shí)圖譜,可以描摹更加精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)者畫像,更好地表征知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)與能力特征。通過進(jìn)一步建立學(xué)習(xí)者知識(shí)圖譜與學(xué)科知識(shí)圖譜、教學(xué)資源圖譜、學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)與政策圖譜之間的映射關(guān)系,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)狀態(tài)自動(dòng)追蹤,學(xué)習(xí)路徑自動(dòng)規(guī)劃,學(xué)習(xí)資源自動(dòng)推薦,學(xué)習(xí)進(jìn)度自動(dòng)調(diào)節(jié),學(xué)習(xí)方式自動(dòng)優(yōu)化,促進(jìn)深層認(rèn)知加工,從而提升習(xí)得效率。

四、國際中文教育知識(shí)圖譜的構(gòu)建

(一)知識(shí)圖譜的構(gòu)建原則

以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；虿氖┙虨榈湫吞卣鞯膰H中文教育知識(shí)圖譜,應(yīng)以應(yīng)用為導(dǎo)向,以知識(shí)服務(wù)為中心,在構(gòu)建時(shí)遵循下列原則:

第一,規(guī)范性原則。國際中文教育知識(shí)圖譜的構(gòu)建和應(yīng)用力求規(guī)范化,需要在國際中文教育領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文件的指導(dǎo)下,探索建立并遵循本體建模、構(gòu)建環(huán)節(jié)、屬性標(biāo)注、知識(shí)融合、檢索方式等多個(gè)維度的工作標(biāo)準(zhǔn)。

第二,全面性原則。盡可能全面地收集更為豐富、可用的多模態(tài)教育大數(shù)據(jù),系統(tǒng)梳理四類圖譜所涉及的全部實(shí)體,對(duì)實(shí)體的屬性進(jìn)行精細(xì)化、多維度標(biāo)注,力求讓知識(shí)圖譜廣泛覆蓋相關(guān)知識(shí)信息。

第三,教育性原則。這是教育知識(shí)圖譜有別于其他知識(shí)圖譜的本質(zhì)屬性,教育知識(shí)圖譜必須為不同教育主體,如教師、學(xué)生、科研工作者、管理者等服務(wù),同時(shí),需要滿足教、學(xué)、管、測、研等多元應(yīng)用場景。服務(wù)對(duì)象的需求滿足程度是衡量知識(shí)圖譜質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。

第四,智能性原則。力求集成多種數(shù)字技術(shù)來增強(qiáng)圖譜的性能,包括信息采集、語料庫建設(shè)、大數(shù)據(jù)、自然語言處理、深度學(xué)習(xí)等底層技術(shù),以及知識(shí)抽取、知識(shí)推理、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、知識(shí)存儲(chǔ)、知識(shí)呈現(xiàn)等圖譜相關(guān)技術(shù)。

(二)知識(shí)圖譜的構(gòu)建思路

知識(shí)圖譜的架構(gòu)包括兩方面:一是知識(shí)圖譜自身的邏輯架構(gòu),二是構(gòu)建知識(shí)圖譜所使用的技術(shù)體系架構(gòu)。國際中文教育知識(shí)圖譜主要的構(gòu)建方式分為兩種:

一種是“自上而下”的構(gòu)建。該方式需要經(jīng)驗(yàn)豐富的領(lǐng)域?qū)＜覅⑴c,采用一定的技術(shù)輔助手段,定義適宜的本體規(guī)范,做到概念齊備、關(guān)系明確,在此基礎(chǔ)上添加數(shù)據(jù)內(nèi)容。例如,標(biāo)準(zhǔn)與政策知識(shí)圖譜涉及國際中文教育的總體標(biāo)準(zhǔn)、課程標(biāo)準(zhǔn)、考試大綱,需要定義相關(guān)概念,梳理概念屬性、概念的關(guān)系及相關(guān)約束條件。

另一種是“自下而上”的構(gòu)建。該方式通過從數(shù)據(jù)源中自動(dòng)提取資源的模式,完成知識(shí)抽取,選擇其中置信度較高的新模式,經(jīng)人工審核后加入知識(shí)庫中,從而完成圖譜的半自動(dòng)構(gòu)建,并根據(jù)知識(shí)的擴(kuò)增不斷迭代圖譜。文化知識(shí)圖譜屬于世界知識(shí)圖譜的一種,適用的自動(dòng)化模型較多,可以采用這種方式構(gòu)建。

(三)知識(shí)圖譜的構(gòu)建流程

國際中文教育知識(shí)圖譜的構(gòu)建流程為:(1)領(lǐng)域?qū)＜覅⑴c構(gòu)建學(xué)科知識(shí)圖譜的本體,確定數(shù)據(jù)描述的規(guī)格。(2)收集學(xué)科知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)與政策、教學(xué)資源、學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù),完成數(shù)據(jù)預(yù)處理。(3)基于學(xué)科知識(shí)本體,采用眾包標(biāo)注,經(jīng)本體映射,從結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)換生成三元組,從非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中基于不同的算法模型抽取三元組。(4)將不同數(shù)據(jù)來源,不同方法抽取的知識(shí)三元組進(jìn)行實(shí)體對(duì)齊、屬性對(duì)齊等,完成知識(shí)融合。(5)經(jīng)過質(zhì)量控制和迭代,完成國際中文教育知識(shí)圖譜的構(gòu)建。(6)通過知識(shí)連接建立國際中文教育知識(shí)圖譜中各種學(xué)科知識(shí)、教學(xué)資源和學(xué)習(xí)者的關(guān)聯(lián)。圖譜構(gòu)建的技術(shù)流程如圖4所示。

圖4 國際中文教育知識(shí)圖譜構(gòu)建的技術(shù)路線

構(gòu)建流程中以下四個(gè)環(huán)節(jié)較為關(guān)鍵。

一是數(shù)據(jù)獲取。在國際中文教育領(lǐng)域,數(shù)據(jù)獲取多采用眾包、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、德爾菲法等幾種方式。例如,漢字、詞匯的節(jié)點(diǎn)數(shù)量往往較大,構(gòu)建漢字圖譜、詞匯圖譜時(shí)可以主要采用眾包的方式。還可以使用爬蟲技術(shù)自動(dòng)抓取網(wǎng)絡(luò)開源教材語料庫、百科知識(shí)網(wǎng)站、中文學(xué)習(xí)平臺(tái)等各類網(wǎng)站上的公開數(shù)據(jù)。

二是本體建模。采用多輪德爾菲法,邀請(qǐng)領(lǐng)域?qū)＜覅⑴c兩大環(huán)節(jié)的圖譜構(gòu)建任務(wù):一是不同類型知識(shí)圖譜的本體架構(gòu)設(shè)計(jì),如節(jié)點(diǎn)類型、邊關(guān)系類型等,并制定有針對(duì)性的構(gòu)建方案;二是對(duì)自動(dòng)構(gòu)建的知識(shí)圖譜進(jìn)行審閱和校對(duì),特別是對(duì)屬性信息進(jìn)行復(fù)查。

三是信息抽取。信息抽取是學(xué)科知識(shí)圖譜構(gòu)建的核心步驟,指從多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)源中自動(dòng)抽取信息,得到實(shí)體、屬性及其相互關(guān)系等知識(shí)要素,從而形成本體化知識(shí)表達(dá)的過程。在國際中文教育領(lǐng)域,信息抽取可以采用模式匹配的方式,如抽取特定語法格式(“說X就X”“VV+看”),也可以采用基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式,從大量無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)知識(shí),如對(duì)閱讀文本的主題分類、文本摘要等。

四是知識(shí)融合。知識(shí)融合是指為提升知識(shí)的邏輯性和層次性,對(duì)多源知識(shí)的整合、匯總、消歧、加工、更新等一系列操作過程。知識(shí)融合涉及實(shí)體鏈接、知識(shí)合并等技術(shù),在生成圖譜時(shí)要求突破原有不同圖譜的界限,形成具有豐富的節(jié)點(diǎn)類型和連接屬性的一體化圖譜體系。比如,考試大綱與試題資源進(jìn)行連接,可以產(chǎn)生“考點(diǎn)”“考綱要求程度”等連接屬性;學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)與練習(xí)題、試題資源進(jìn)行連接,產(chǎn)生“難點(diǎn)”“易錯(cuò)點(diǎn)”等連接屬性。

五、國際中文教育知識(shí)圖譜的應(yīng)用

(一)教育知識(shí)圖譜支撐國際中文教學(xué)的全流程

國際中文教育知識(shí)圖譜可以應(yīng)用于傳統(tǒng)線下教學(xué)、線上同步教學(xué)、線上自主學(xué)習(xí)、線上線下混合式教學(xué)等多種教學(xué)場景,并有效支撐國際中文課堂教學(xué)的課前、課中、課后全流程,促進(jìn)實(shí)現(xiàn)國際中文教育規(guī)?；囊虿氖┙?。首先,支撐課前的“精心設(shè)計(jì)”,如撰寫教案、查詢知識(shí)點(diǎn)、確定教學(xué)重難點(diǎn)等,教師還可以結(jié)合學(xué)習(xí)者圖譜了解學(xué)習(xí)者的學(xué)情信息,開展二次備課;其次,助力課中的“精細(xì)授導(dǎo)”,如結(jié)合詞匯知識(shí)圖譜,教師快速發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者未掌握的詞匯知識(shí),在課堂上著重講解,并結(jié)合詞語的語義和搭配關(guān)系,適度補(bǔ)充拓展詞語練習(xí)。最后,助力課后的“精益輔導(dǎo)”,教師課后可以利用知識(shí)圖譜,為學(xué)習(xí)者布置個(gè)性化的作業(yè),如擅長寫作的學(xué)習(xí)者可以完成看圖寫話、連詞成句等書寫練習(xí),擅長說話的學(xué)習(xí)者則可以選用口頭輸出的任務(wù)形式進(jìn)行操練,并借助語音智能技術(shù)為學(xué)習(xí)者的發(fā)音情況進(jìn)行智能診斷,進(jìn)而動(dòng)態(tài)更新學(xué)習(xí)者知識(shí)圖譜,最終實(shí)現(xiàn)“輕負(fù)高質(zhì)、兼顧人人”的國際中文教學(xué)。

(二)基于教育知識(shí)圖譜的國際中文自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)

本文以“國際中文詞匯自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”為例展示知識(shí)圖譜在詞匯教學(xué)中的應(yīng)用。(17)曹鋼,董政,徐娟.基于《國際中文教育中文水平等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》的詞匯知識(shí)圖譜與詞匯自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺(tái)構(gòu)建[J].國際漢語教學(xué)研究,2023,(1).該系統(tǒng)的研制目標(biāo)為:科學(xué)確定詞語學(xué)習(xí)順序、合理處理超綱詞問題、生成個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。具體做法是:(1)利用國際中文教材作為構(gòu)建知識(shí)圖譜的文本,按照詞語的前后相鄰關(guān)系構(gòu)建詞語共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò),采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法考查并量化詞語節(jié)點(diǎn)在詞匯網(wǎng)絡(luò)中的重要性;(2)通過大規(guī)模開源語料訓(xùn)練得到詞向量,進(jìn)一步計(jì)算詞語之間的語義距離,再與詞匯共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的詞語重要性、共現(xiàn)頻率等信息相結(jié)合,參照《國際中文教育中文水平等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》詞匯表,構(gòu)建出具有豐富特征信息的國際中文詞匯知識(shí)圖譜;(3)基于該知識(shí)圖譜最終建成具有詞匯釋義圖譜、詞匯共現(xiàn)圖譜以及例句檢索功能為一體的國際中文詞匯自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),見圖5。

圖5 國際中文自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的詞匯釋義圖譜(左上)、詞匯共現(xiàn)圖譜(右上)、例句檢索(下)

(三)基于教育知識(shí)圖譜的國際中文自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用

“國際中文詞匯自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”依托知識(shí)圖譜的技術(shù)優(yōu)勢,主要用于支持學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí),同時(shí)還可以為教師提供多樣化的教學(xué)支持。

對(duì)中文學(xué)習(xí)者而言,該學(xué)習(xí)系統(tǒng)將詞語之間的釋義、共現(xiàn)等關(guān)系通過節(jié)點(diǎn)大小、色彩、距離等可視化的形式進(jìn)行呈現(xiàn),有助于激活學(xué)習(xí)者的內(nèi)部心理圖式,從而輔助其詞匯知識(shí)的創(chuàng)生、傳遞、加工。借助詞匯釋義圖譜,學(xué)習(xí)者可以自助查詢當(dāng)前詞語并獲得適需的釋義理解。例如,在初學(xué)“習(xí)慣”一詞時(shí),由于該詞是二級(jí)詞,此時(shí)系統(tǒng)將在釋義圖譜中為其呈現(xiàn)不高于二級(jí)的“常?！薄伴L”“改變”“行為”“新”等詞,學(xué)習(xí)者充分調(diào)用已獲得的舊知,基于類似“新的事情,常常去做”“長時(shí)間不改變的行為”等說法建構(gòu)“習(xí)慣”的詞義,而隨著學(xué)習(xí)者水平提升,再增加如“適應(yīng)”“情況”“傾向”等詞用來解釋“習(xí)慣”。通過詞匯共現(xiàn)圖譜,系統(tǒng)可以自動(dòng)選擇與當(dāng)前所學(xué)詞語語義密切關(guān)聯(lián)的、相對(duì)常用的、經(jīng)常共現(xiàn)的詞語,學(xué)習(xí)該詞的相關(guān)搭配,直觀體驗(yàn)圖譜中詞語的語義相關(guān)度、重要性、共現(xiàn)頻率等信息,并推薦給學(xué)習(xí)者進(jìn)行搭配、擴(kuò)展、替換練習(xí)等。例如,針對(duì)“習(xí)慣”的名詞義,可以用“養(yǎng)成習(xí)慣”“好習(xí)慣/壞習(xí)慣”進(jìn)行搭配練習(xí),針對(duì)其動(dòng)詞義則可以用“已經(jīng)習(xí)慣……”來練習(xí);而針對(duì)“生活習(xí)慣”進(jìn)行替換練習(xí),則可以說“風(fēng)俗習(xí)慣”“飲食習(xí)慣”。通過系統(tǒng)的例句檢索功能,學(xué)習(xí)者能夠得到“i+1”可理解輸入水平的優(yōu)質(zhì)例句,通過發(fā)揮例句的上下文語境功能,促成有意義的詞匯學(xué)習(xí);同時(shí),學(xué)習(xí)者還可以根據(jù)需要,在例句的任何詞語上進(jìn)行連續(xù)自由跳轉(zhuǎn),跳轉(zhuǎn)后的頁面將優(yōu)先展示同時(shí)包含兩個(gè)詞語的例句,從而加強(qiáng)舊知與新知之間的連接,充分發(fā)揮系統(tǒng)個(gè)性化、自主式、探索式學(xué)習(xí)的特色。

對(duì)中文教師而言,該學(xué)習(xí)系統(tǒng)集成了詞語語義關(guān)系、共現(xiàn)頻率的計(jì)算和比較,以及詞語等級(jí)過濾等功能,能夠有效提高教師在詞匯講練環(huán)節(jié)的備課效率。通過詞匯釋義圖譜,可以從具有釋義關(guān)系的候選詞語中,快速選擇適合學(xué)習(xí)者水平的詞語組句進(jìn)行釋義講解。通過詞匯共現(xiàn)圖譜,教師可以挑選可供學(xué)生進(jìn)行搭配、擴(kuò)展、替換練習(xí)的詞語。通過例句檢索功能,教師可以根據(jù)學(xué)習(xí)者水平檢索語料文本庫,篩選過濾出符合講練要求的例句。

(四)基于教育知識(shí)圖譜的國際中文自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)評(píng)價(jià)

為了驗(yàn)證“國際中文詞匯自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”在中文教育中的有效性,本文針對(duì)學(xué)習(xí)者在線自主學(xué)習(xí)這一典型場景開展實(shí)驗(yàn),讓系統(tǒng)自動(dòng)為多位學(xué)習(xí)者生成個(gè)性化的詞語學(xué)習(xí)順序,并提供每個(gè)詞語的釋義圖譜、共現(xiàn)圖譜和例句,用于規(guī)?；?、個(gè)性化的詞匯學(xué)習(xí)。

被試登錄學(xué)習(xí)系統(tǒng)后隨機(jī)劃入實(shí)驗(yàn)組或?qū)φ战M,分組情況由系統(tǒng)后臺(tái)做好記錄,研究者在實(shí)驗(yàn)過程中不能查看,也不對(duì)被試做過多干預(yù)。被試首先參加前測,系統(tǒng)根據(jù)前測情況確定其詞匯水平,進(jìn)而設(shè)定相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)組使用系統(tǒng)推薦的學(xué)習(xí)順序,而對(duì)照組則使用隨機(jī)生成的學(xué)習(xí)順序。學(xué)習(xí)的界面由詞語、詞語的拼音、英文解釋、釋義圖譜、共現(xiàn)圖譜及例句組成,每位被試圖譜中出現(xiàn)的詞語及例句都根據(jù)其學(xué)習(xí)水平量身定制。學(xué)習(xí)完成后馬上進(jìn)行后測以確認(rèn)學(xué)習(xí)效果。

本次實(shí)驗(yàn)共有73名被試參與,其中39人分配為試驗(yàn)組,34人分配為對(duì)照組,滿足實(shí)驗(yàn)樣本容量大于30的人數(shù)要求。實(shí)驗(yàn)的成績數(shù)據(jù)采用雙總體參數(shù)、獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),p=.00017<α/2 (α=5%),統(tǒng)計(jì)差異顯著。據(jù)此,系統(tǒng)的推薦效果得到了初步驗(yàn)證。

六、結(jié) 語

人工智能從一開始的計(jì)算智能,經(jīng)過以語音識(shí)別、圖像識(shí)別為主的感知智能,已經(jīng)發(fā)展到以理解、解釋、推理為核心的認(rèn)知智能。(18)李艷燕,張香玲,李新,等.面向智慧教育的學(xué)科知識(shí)圖譜構(gòu)建與創(chuàng)新應(yīng)用[J].電化教育研究,2019,(8).構(gòu)建新一代可解釋的人工智能離不開知識(shí)圖譜的支持。本文順應(yīng)國際中文教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求,依托教育知識(shí)圖譜知識(shí)結(jié)構(gòu)化表示、教師精準(zhǔn)化教授、學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)三大優(yōu)勢,剖析了國際中文教育知識(shí)圖譜的深刻內(nèi)涵,從學(xué)科知識(shí)、政策與標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)資源及學(xué)習(xí)者等維度闡釋四種類型的知識(shí)圖譜,從而提出了圖譜的構(gòu)建原則、思路和流程,并通過“國際中文詞匯自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”的開發(fā)與應(yīng)用這一典型案例分析,提出我們對(duì)國際中文教育知識(shí)圖譜應(yīng)用的若干思考與啟示,以此建立一條國際中文教育領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化因材施教的新途徑。

展望未來,在知識(shí)的內(nèi)部組織層面,以知識(shí)圖譜為基礎(chǔ)的認(rèn)知圖譜將成為重要的發(fā)展方向;而在知識(shí)與學(xué)習(xí)者的交互層面,將知識(shí)圖譜技術(shù)與教育游戲理念結(jié)合,還能為學(xué)習(xí)者提供更加輕松、愉悅、高效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在知識(shí)圖譜技術(shù)的賦能下,未來的國際中文教育必將走向規(guī)模化與個(gè)性化兼具的教育新樣態(tài)。